打开网易新闻 查看精彩图片

打开网易新闻 查看精彩图片

打开网易新闻 查看精彩图片

打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片

钙钛矿光伏商业化需要克服三个关键障碍:制造过程中使用有毒溶剂、大面积钙钛矿薄膜质量不均一、以及运行可靠性有限。

本文国防科技创新研究院常超、南京大学肖科谭海仁等人通过开发一种基于绿色溶剂(γ-戊内酯/2-甲基四氢呋喃/二甲基亚砜)的墨水及溶剂限制边缘保护策略,在环境空气条件下实现了缺陷最小化钙钛矿薄膜的大规模制备。这些方法成功制备出7200平方厘米的钙钛矿光伏模组,其总面积稳态效率达到17.2%(经美国国家可再生能源实验室认证),并全部通过IEC 61215可靠性标准测试(经TÜV Rheinland认证)。

该工作为钙钛矿光伏的商业化生产提供了一条环境友好的可行路径。
研究亮点:

  1. 绿色溶剂体系突破毒性瓶颈:采用γ-戊内酯(GVL)/2-甲基四氢呋喃(2-MeTHF)/DMSO混合溶剂,替代传统有毒溶剂(如DMF、NMP),实现环境友好、空气兼容的大规模墨水制备。

  2. 边缘保护策略提升膜层均匀性:提出溶剂限制边缘保护策略,通过表面活性剂TAC调控墨水表面张力与挥发动力学,显著抑制薄膜边缘结晶缺陷,确保米级尺度薄膜的高均匀性。

  3. 大面积模组获认证效率与全项可靠性通过:制备出7200 cm²钙钛矿光伏模组,获NREL认证稳态效率17.2%,并首次通过全部IEC 61215:2021标准测试(包括湿热、热循环、紫外、PID等),展现出强大的商业化可靠性。

打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片

Yinke Wang et al. ,Improved solvent systems for commercially viable perovskite photovoltaic modules.Science390,1021-1028(2025).

DOI:10.1126/science.adz0091

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adz0091

学术交流QQ群

知光谷光伏器件学术QQ群:641345719

钙钛矿产教融合交流@知光谷(微信群):需添加编辑微信

为加强科研合作,我们为海内外科研人员专门开通了钙钛矿科创合作专业科研交流微信群。加微信群方式:添加编辑微信pvalley2024,备注:姓名-单位-研究方向(无备注请恕不通过),由编辑审核后邀请入群。